2.3.1: Їжа - елементарні дієти

  • Автор: Ед Вітц, Джон В. Мур, Джастін Шорб, Ксав'є Прат-Ресіна, Тім Вендорф та Адам Ган
  • ChemPRIME у Цифровій бібліотеці з хімічної освіти (ChemEd DL)

Атомна теорія в продуктах харчування

елементарні

Вступ: Мінерали, елементи та сполуки

Книги з питань харчування часто бентежать, коли вони обговорюють потреби людини у поживних речовинах. Наприклад, один, обговорюючи основні мінерали у спортивному харчуванні [1], говорить: "Мінерали - це елементи". Але лише один загальний важливий мінерал, залізо (символізується Fe як латинський "Ferrum"), зазвичай потрапляє в організм як елемент. Залізо - це елемент тому що вона складається з один вид атома, позначений символом Fe. Інші символи наведені в таблиці нижче. Частинки металевого заліза насправді містяться в пластівцях для сніданку [2], і найпростіший спосіб це довести - це плавання зернової пластівці на воді та натягування її за допомогою магніту. Ви також можете побачити його витяг у кількох відео YouTube, подібних до цього. Іноді залізо додають як з'єднання, як "сульфат заліза", FeSO4. З'єднання має атоми декількох елементів, пов'язаних між собою, є певними співвідношеннями. Співвідношення задаються індексами у формулі; в цьому випадку сульфат заліза виготовляється з 1 атома заліза, 1 елемента сірки та 4 атомів елемента кисню.

Ще одним важливим мінералом, який прийнято помилково ідентифікувати, є "йод". Поживна речовина, яку ми насправді вживаємо, не є елементом йодом, а сполукою йоду, як йодид калію, KI (K - символ калію, після німецького калію).

Хоча мінерал KI виглядає і на смак нагадує кухонну сіль, елемент йод являє собою темно-фіолетову (майже чорну) тверду речовину, іноді розчинену в спирті з отриманням коричневого розчину, який використовується для дезінфекції незначних ран. Це токсичний елемент з формулою I2 2+) і 2 "фосфат-іонами", кожен з яких складається з 1 атома фосфору, зв'язаного з 4 атомами кисню, і має загальний 3-заряд. Фосфор також постачається в біомолекули міститься в м’ясі та овочах.

"Елементарні дієти"

"Елементарна дієта" - це розчин поживних речовин, який можна вводити внутрішньовенно (або за допомогою шлункової трубки для годування) людям з розладами травлення, такими як хвороба Крона або коліт. Немає жодних елементів в елементарному харчуванні, але найпростіші хімічні сполуки, які можуть забезпечити повноцінне (або майже повноцінне) харчування. Типовий елементарний раціон показує нам, що потрібно для підтримки нашого тіла. [3] Щодня нам потрібні унції до фунта макроелементів, але, як правило, менше 5 г мікроелементів.

Співвідношення хімічних елементів у нашому тілі іноді представляється як "формула для людини", яка не представляє жодної фактичної хімічної сполуки, а просто повідомляє нам відносну кількість атомів:

Отже, лише для 1 атома кобальту (Co) нам потрібно 2680 атомів заліза, 1500000 атомів кальцію (Ca) тощо. Очевидно, що хімія може багато сказати нам про харчування. Але звідки ми знаємо, що таке «елемент», а що «сполука», і які сполуки забезпечують елементи, необхідні нам для підтримки нашого тіла?